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天体写真

2020年7月11日 (土)

徒然臭(その1):AZ-GTiウォームギア調節論

大雨でこれ以上みんなが甚大な被害を受けませんように。

そして、被災された方々が、早期に生活が復旧されますように。

こころからお祈りしております。

 

今日のAZ-GTiのお姿

Img_4963

 

 

0.読むのがとてもめんどくさいであろう記事の巻頭言

徒然なるまゝに、日くらし、筒にむかひて、心に移りゆくよしなし事を、そこはかとなく書きつくれば、あやしうこそものぐるほしけれ。

 

(手持無沙汰に一日中望遠鏡と向かい合いつつ、心の中を通り過ぎてゆく、しょうもないことをてれてれと書きつけているうちに、なんとなく変態気分モリモリになってしまいました。:超訳)

 

 

AZ-GTiは、リーズナブルな価格ですが、頭脳を持っており、多種多様に実験的に楽しめること最強クラス。しかし、剛性・精度はあまり高くない。

シベットさん達による「オープン双天会」においても、多種の話題のひとつになっていました。

その場では特に述べなかったのですが、ちょっとだけ、乱文書きます。ご容赦を。

 

小生は、これまで数多のプチ改造を試行し、愚かな失敗を体験してきた。

特に記憶に残るのは、ウォームギアとウォームホイールの噛み合わせ向上を目指して、研磨砂を塗って800倍速し、自己研磨させたところ、理論的浅はかさに加え、かなりちょっとばかしやりすぎたため、ガタガタになって回復せず、「ああっ!」と心乱れたことであった。

過去記事はここ「今日も全力GTi:大安のM87JET氏」

その後、使用するたびにギアの隙間のカタカタ感触を思い知ることとなり、もののあはれを感じたのでありました。

で、現有機材(2号機(赤道専用)と、3号機(経緯台専用)の2台のAZ-GTi。初号機は、早期に不調となり2号機に交換となっています。)

をいじり、トータルとしての改善を目指します。


すなわち、

  • 2号機の削れたウォームのついた赤経モーターユニットを、経緯台専用にしている3号機の無傷の上下動モーターユニットと交換する
  • 2台のAZ-GTiのウォームホイールとウォームの接触具合を調節する(スプリングで圧着される構造を調節)

なお、本記事は、あくまでも小生の機材での、小生による経験についてのつたない情報提供であり、改造を勧めるものではありません。また、機材の個体差や小生の理解不足等による誤りや不適切な記述もありえます。改造や実験試行には、失敗はつきものです。保証も含め、あくまで自己責任の世界です。メーカーや関係者に本記事をよりどころに迷惑をかけてはいけませんよー。

 

1.モーターユニット交換の理由
AZ-GTiは合理的な部分が多いです。コンパクトなモータードライブユニット(モーター、減速ギアトレーン、ウォーム、アルミ製骨格、回転検出ローター等が一体化している)が、赤緯・赤経とも共通なのです。他にも、いくつかのパーツや、おそらく、回路や制御プログラムも、両軸共通部分は多いと思われます。

モータードライブユニット

Img_3837

 

Img_4935

 

(赤経軸、赤緯軸双方の共通事項)

モータードライブユニットは、黒い小型スプリングの張力によりウォームホイールに押し付けられ、ウォームとウォームホイールの隙間はゼロに保たれています。

したがって、ウォームとウォームホイールの間のガタに限っては、スプリングの限界(意外と弱い)を超えるトルクが極軸や赤緯軸にかからない限り、通常は、ゼロに近いです。(減速ギアについては、異なります。AZ-GTiは、ゴムみたいな弾性がギアトレーンに相当ありますし、また、歯の隙間によるバックラッシュもあると感じます。また、軸の荷重のかかる方向によっては、弾性と滑りの相互作用で追尾誤差が大きくなる可能性も感じます。赤経軸では、荷重を東側に偏らせるのが駆動上は一般的には吉と思います。(ただし本機の場合、そうでもない場合あり。)

 

(赤緯軸の事項)

赤緯軸はまた別です。

赤経軸は定常的に比較的早く回転するため、まだ良いのですが、赤緯軸はほんの少し修正されることから、別のややこしさがあります。

①オーバーシュート

つまり、PHD2とモーターが、誤差を修正しようと頑張るけれども、軸やギアの摺動摩擦によってなかなか動きださず、限界を超えてやっと動くと、弾性的に溜まったエネルギーが一気に開放されて、行き過ぎて、オーバーシュートを発生します。

また、ギアの遊びに由来するバックラッシュも修正しはじめるのに時間遅れを生じます。

対処としては、少しだけ極軸を自転軸からずらせるとともに、スプリングが効かないように僅かに隙間を空けて固定し、常に荷重を押し上げる一方向だけに少しだけ修正が発生するようにすることではないかなあ。これにより、ウォームの摩擦もスプリングで圧着される分がなくなるので楽になります。バックラッシュの誤差も防げます。

こういった力を加えると急にズッとずれる現象は、AZ-GTiの場合、不織布?製のシムリングにおいても、筐体を手で回転させるときに感じられます。

 Ra

②滑り軸受

また、AZ-GTiの赤緯軸の持つ、非対称片持ち的構造を支える薄い滑り軸受のために、これも、一般論は通じない場合もありました。

つまり、総合的には、鏡筒側を重くした方が、赤緯軸が滑らかに回転し、総合的に高精度な追尾になる場合が見られたのです。

おそらく、例えば、スラストローラーベアリングとかボールベアリングを多用した高精度な架台は、いろんな場面で、なめらかなのでしょうね。

 

③具体的今回取り組み

数か月間、ウォーム周りの改造やネジ固定方法等、いろいろあがいては見た。

しかーし、2号機は、ウォームが薄く削れてしまい、何とかしてスプリングで抑えてもフニャフニャガクガクは直りませんでした。

  • そこで今回は、重症である赤経モータードライブユニットのみを、経緯台機の正常な上下動用の同ユニットと交換しました。赤道儀用機の赤経ウォームホイールは、幸いそれほどひどくは削れていなかったのです。
  • 赤経ウォームホイールとウォームの圧着具合を調節。つまり、モータードライブのスプリング近辺についても、動きを抑制する調節をしました。
  • 経緯台専用機は、上下動については、スプリングを効かせず、隙間を持たせた状態でネジでウォームをリジッドに固定しました。なぜなら、経緯台モードの場合、鏡筒のお尻を重くする方向に荷重をずらすることにより、上下動の精度が安定してかつレスポンスも良好なことが多かったのです。従って、ガタの存在による追尾上の問題は、経緯台の上下動軸においてはほとんど生じないものだと予想します。

 

 

2.赤経ウォームホイールとウォームの圧着具合を調節する

Img_4939

 

既に触れた点ではありますが、

考慮すべき、ウォーム付近の基本的疑念が当初からありました。

つまり、スプリングでのウォーム圧着です。とてもシンプルです。しかし、・・・

極軸に一定以上の力が東方向にかかると、スプリングの力が負けて、意外と簡単にウォームが浮き上がります。一定限度以上は浮き上がりませんが、小生の場合、角度にして2度くらいは動いてしまいます。他方、西方向では、浮き上がりは生じません。現象は荷重方向によって非対称です。

自分の経験では、極軸東側の荷重を大きくした方が、ガイド精度が良いことが多かったので、東側を重くすることがどちらかといえば多いのですが、重すぎると、バネが浮き上がって不快でした。思いっきり浮きあげても、精度は良いのですが、精神衛生上よくないです。

また、先に述べましたが、鏡筒が東空を向いた状態でカウンターウェイトを重くしすぎると、実は、赤緯軸のすべり軸受の回転が小生の場合はステンレスシムリング化改造によって滑り軸受と相互に影響している点もあると思われますが、やもすると渋くなり、赤緯軸ガイド精度に悪影響が出るという、相反する状況もありました。

シムリングについては、

過去記事「今日も全力GTi :剛性追及、めたりっ子ちゃん(その1)」

 

そこで、対処です。つまり、バネによる可動範囲を、可能な限り狭くしました。

なお、ここにいたるまでには、スプリングを外して、何度も隙間を変えつつ固くネジを固定したりするという、秘密のあっこちゃんの悪戦苦闘の失敗がありました。

  • 例えば、狭くし過ぎると、機械加工精度不足や剛性不足のためと思われますが、極軸回転の渋さが鏡筒重量や鏡筒位置によって非対称になり、ひどくするとモーターに過度の負担となります。
  • 他方、スプリングなしでネジを固く締めて隙間を広くして固定した場合は、オートガイドは好調ですが、子午線越えで鏡筒が反転するときや、重心が東と西で入れ替わる前後では、隙間による誤差で大きな角度変異を生じるため、対象天体が視野から大きく外れてしまい、運用に支障が出ました。イナバウアースタイルの運用で乗り切ることになりました。

 

バネによる改造前の可動範囲の写真です。上限と下限。ピンと丸い空隙をご覧ください。

Img_4937

Img_4936

 

結局、ピンの回りの隙間にアルミ片をはさみ、可動範囲をできるだけ小さくするのがよかろう、と思い、暴挙にいたりました。

結果は、下の写真。

試行錯誤の上、このように2枚はさんでます。これで、わずかに上下動の自由もあり、かつ、大きく動くことにはかなり抑制的あるいは一定以上は不可能な効果が生じます。鏡筒とウェイトの重量が通常の範囲では、極軸回転も苦しくなる音はせず、滑らかです。

また、ガイド精度は、RMS約2~3秒でした。

今のところ、以前より感触良くなって、オートガイドもなんとかなってる感じです。

 

Img_4938

 

3.おまけ

とっても恥ずかしい写真なんですけど、今回改造機により、SV BONYさんのSV305(UV/IRフィルター除去改造後)を使って、

1等星しか見えない空、それも東京方向に向けて、「創造の柱」が完璧ノーフィルターで写るのか、実験写した記念写真を載せておきます。

プレートソルビングが無ければ、長辺6ミリくらいの小さなセンサーに対象を入れることは、とてもできなかったでしょう。

 

高橋製作所FC65 (F8 FL=500mm)直焦点、、AZ-GTi赤道儀モード

ベランダから北極星は見えず、極軸は目測。

SharpCap にてgain8.0 , 8秒×300枚スタック(総露出2400秒)

ASIAIRproによるオートガイドあり(ガイド鏡FL=130mm)

ダーク、フラットなし

YIMG,nikon CNX2、ホットピクセル由来の極軸ずれによるすじ状のノイズ残ってます。

2020.6.29 02時

Stack_16bits_300frames_2400s_yimg1_cnx2_

 

元画像

Stack_16bits_300frames_2400s

 

 

(了)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2020年2月26日 (水)

Topaz DeNoise AIをエスキモー星雲などで稚拙に試す

Topaz Labs LLC. のTopaz DeNoise AIを試します。

低技量でのほんの上っ面の印象ですが、それでも、とても強力なツールだと感じました。

 

 

NGC2392(エスキモー星雲)

47"*43" 視等級9.68 (Wikipedia)

Top

 

2020.2.23 20時ころ

セレストロンC5(D125mm F10)直焦点 AZ-GTi赤道儀モード

NIKON D7100 無改造 iso 800   フィルターなし

露出60秒×良画像14枚(14分)自宅ベランダ

使用ソフト:YIMG, Topaz DeNoise AI 30日間お試し版, CAPTURE NX2等

(加算平均、ノイズ低減、ウェーブレット処理、色調等調整。厚化粧です。)

以前記事にした、FC65での同天体に比べ、光量は豊富ですが、解像力は、ピント、光軸、収差、ガイド、小生の曲がった性格、いろんな要素があるんでしょうが、いまいちの印象です。ご勘弁。

 

 

 

60秒露出1枚で試してみる

(左が原画、右が処理後)

1shot1min

Remove NoiseとSharpenをどちらも25だけ効かせています。

背景、星雲のノイズが容易に消えます。

中心星の集光もやや鋭くなります。ただし、左上の恒星は、集光度が少し上がりますが、乱れが収まりません。

2本のスライダーを適当に調整するだけで、僅か60秒の露出でも、驚くほど長時間露出の印象に近くなります。

 

 

14枚加算平均の元画像に適用してみる

Removenoise100pc

スライダーを動かし、Remove Noise 100。星雲はのっぺり。中心星の集光は強くなる。背景は、14コマ加算平均の段階でノイズが小さくなっているので、変化を感じない。

 

Sharpen100pc

スライダーをSharpen 100に。あまり変化感じない。中心星の集光は強くなっている。

かすかに星雲外周部に模様を感じるようになる。

露光が多い画像では、効果が少ない感じ。この夜は、セレストロンC5の光軸がずれてるみたい。

 

うまくいかなかったカニ星雲

もじゃもじゃが現れる。ノイズの地図の縮尺の分析に迷って、間違っちゃいましたって感じ。

元画像は、ピンボケのものすごく淡い画像をオーバーサンプリングしたり多数枚加算したり、ウェーブレット処理したり、いろいろ強調処理したり、混ぜたりしたもの。

FC65、60秒×32枚、iso1600、 フィルターなし、D7100無改造、自宅

M1

 

とりあえず、小生の環境での、短時間での印象です。

多くの方々が優れたレビューをしていらっしゃいますが、参考までに、小生の稚拙な印象を並べてみます。

バックグラウンドノイズ削減が、ものすごく強力と感じました。試すべきことは数多ですが、そのうち、購入しそうです。

星像を鋭くする効果も同時にあります。(Sharpen)

効果が並列した画面で比較できるし、インターフェースもシンプルで、とりあえず二つのスライドバー操作で楽しめます。

バッチ処理もできました。便利です。

ノイズ除去を強くしすぎると、のっぺりとなり、絵の部分部分で解像感に不均一を感じます。不快な画になります。

Sharpenを強くしすぎると、偽の模様が出ます。

画像の部位によって、異なる処理をつぎはぎしている感じ。その場所がどんなノイズ状況なのかを機械が認識することの困難性を感じます。

オーバーサンプリングしたりしたこねくり回した画像は、うまくいかないことがありました。まるで、縮尺のわからない地図を無理に解釈しようとして失敗するような感じを受けました。

素直な露出不足画像と相性が良い印象。

MANUALとAUTO双方ためしましたが、AUTOでも結構いけました。

優秀なソフトだと思います。が、使い方次第で、真偽が混在した厚化粧になりそうです。

 

おまけ:冒頭画像と同じ元データをTopaz DeNoise AIを使わずに処理

合計14分間露光した絵だと、あまりメリットない感じ。

Last

 

(了)

 

 

 

 

 

 

 

2020年2月14日 (金)

Sky-Watcher AZ-EQ AVANT ファースト・インプレッション

以下の記事は、あくまでも小生の短期間の個人的経験と感想です。

分解・改造は自己責任です。

また、機材の性能には固体差があると思います。

 

 

2月6日、天気晴朗。 

宅急便が到着しました。乱筆乱文します。

Img_4079

組上げると、こんな感じです。

(三脚とハーフピラーは、以前から使用してるものです。)

Sky-Watcher AZ-EQ AVANTとアップグレード・キット。

FC65にジャスト・フィット。1/4インチねじ1本でも十分固定。

結論から言うと、スコープテックさんのゼロ(星祭りで試作品を拝見しました。)が、とても強く滑らかで隙が無く、物欲モリモリ感じるのに対し、AVANTは、それとは違った消耗品的でシンプルなベクトルを持つ魅力的な商品と思います。天文ファンの裾野を広げるのに役立つのではないでしょうか。

 

Img_4059

 

アップグレード・キット

こんな風に付けます。恒星時駆動のみ。

北天用、南天用切り替え兼用の電源スイッチがあります。

Img_4036

 

クラッチ部です。

ウォーム軸とのずれを吸収する継ぎ手も使われています。よくできてる。

Img_4046

 

片手でクラッチの接続・切り離しができます。

手動微動は、クラッチを解除しても、なお、ザリザリします。その分、固定はしっかりします。

Img_4068

 

クラッチぐるぐるの始末

いい気になって、クラッチがどこまで回るのか、ぐるぐる回していたら、この黒い円筒状部のネジが外れて、なんとしても戻らなくなってしまいました。

あせって全面的に分解して運よく復旧しましたが、良い子は、そもそも小生のように変態的に無茶なぐるぐるをしてはいけません。

後日、取扱説明書を見付けて読むと、注意するように記述されていました。取説は、あまりスキップせずに読むべきですね。

 

余裕がなくて、分解写真はありません。

中にワッシャー状のクラッチが隠れていました。

 

箱の中

なんて小さなモーターと減速ギアと回路なのでしょう!

時計のムーブメントみたいです。

これが一生懸命、小人のように箱の中でお仕事します。

これに比べると、AZ-GTiが力持ちの巨人に見えます。

Img_4050_20200214154101

 

Img_4056

 

おまけに、小さなロータリー・エンコーダーもあります。

単三電池の直径と比較してください。

Img_4053

 

 

単三電池2本で駆動。非力なのは否めません。

 

Img_4058

 

箱の外面

モジュラー端子もあります。AUTO GUIDEと表示があります。

駆動中は、モジュラー端子横の赤いLEDが2秒おきくらいで点滅します。輝度は低いです。省エネですね。

一晩のうちに、駆動が止まり早く点滅することが2度ありました。これは、過負荷や今冬いちの低温による電圧降下のためのように感じました。

(小生には当初モジュラー端子の使い方がわかりませんでした。しかし、後日、取扱い説明書を見ると、ST4互換端子と記述がありました。やはり、スキップせずに取説は読むべきですね。

後日、この端子を使用して、はじめてon cameraでノートPCで1軸PHD2オートガイドを試しました。何の問題もなく作動しました。RA軸のグラフのRMSは、3秒くらいで、こころもちAZ-GTi赤道儀モードより荒れる感じでした。使用カメラは、QHY5LII-M、安価なFL50mmのCCTVレンズでした。)

 

Img_4107

極軸体の裏面

こんな感じ。

Img_4039

2本の黒いネジは、赤緯体を極軸体に固定するもの。

その横の小さい黒い穴は、ウォームのホイールとの隙間を調整するネジ。両軸ともある程度調整可能です。

AZ-GTiのようなウォームを圧着するバネは存在しません。

2月15日訂正:調整ネジの中にバネが組み込まれているのを発見しました。これにより、ウォームがウォームホイールに圧着できる構造になっています。

(下の写真の、頭の球が内部のバネで外へ向かって押されている構造。)

 

Iimg_4116_neji

 

 

雲台と三脚は、丸い黒い板のあたりが異なりますがを除き、スカイメモS型雲台とほぼ共通です。スペーサーの厚みが不足で、隙間があります。そのうち、改善したいです。

(後日、雲台の高度調整部分のスペーサを自作交換しました。

合成樹脂製0.5ミリ厚及び0.2ミリくらいの厚各1枚に見えました。

小生の場合、アルミ1ミリ厚1枚及び0.2ミリ厚1枚のものを作り交換しました。)

(過去記事 スカイメモS型雲台全金属化、 

三脚スペーサ

 

 

ウェイト及び軸

ウェイトは結構質量(2.2KG)があり、自分には十分です。

また、軸には、ウェイトの抜け止めがあり、安全に配慮されています。

Img_4081

 

 

ファーストライト(Pモーション)

2月7日2AMころ、ベランダでピリオディック・モーションを撮影してみました。

64分間の軌跡です。30秒露光で30秒インターバル。

FC65直焦点、マルチフラットナー1.04使用。ニコンD7100。

同一機材でのトラペジウムを張り付けておきます。

ひとつだけめちゃ明るい星は、スピカです。

振幅は、安定してプラスマイナス30秒くらいでしょうか。なかなか良いと思いました。

周期は、4分のようです。歯数が122枚となっていますが、それとは異なる周期です。理由は不明です。

Avant_periodic_64min_s

 

 

印象

クランプ系

クランプの機構がとても良い。

クランプを締めると、剛性が極めて向上する。AZ-GTiよりも高剛性で、優れている。

極軸クランプをきつく締めると、剛性は高まるが、副作用として、軸回転が渋くなる。モーターのトルクが不足し、停止することがあった。

 

駆動系

ウォームホイールとウォーム間のバックラッシュはある。調節ネジで隙間を少なくできるが、抵抗が大きくなり、ついにはモーター回転が止まってしまうことが発生したので、小生は、今は緩めにしています。そのうちギアが馴染んで改善するかもしれません。

クラッチは、ザリザリしますが、固定力は十分です。

アップグレードキットを付けた状態では、手動でウォームを回すと、赤経軸は、ザリザリとかキーという音がして不快な場面がありましたが、価格とこのコンパクトさを評価すべきと思います。赤緯軸微動は、そこそこの感触。

3ボルト駆動で回転パワー不足は否めず、重量級の機材や重量バランスの悪い機材は不適当と思います。

電池寿命は、アルカリ乾電池の場合、一晩くらい。

ハーフピラーを同時購入した方が、衝突しにくく、良いです。

ST4モジュラー端子で、1軸オートガイドは問題なく作動しました。

 

写真耐性

なかなか素直なピリオディックモーションではないでしょうか。

極軸を合わせることができれば、広角レンズで短時間露出多枚数撮影であれば、ノータッチガイドでもそれなりに撮影できると思います。

1軸オートガイド可能で、極軸をちゃんと合わせられれば、そこそこ使えます。

 

家族特性

軽量です。下の写真の眼使用の組み合わせで、9.7キログラムです。そのうえ、高剛性。

AZ-EQ AVANTは、その名の通り、経緯台と赤道儀双方を考慮した融通の利く設計です。AZ-GTiは基本的に経緯台なのに対して、クランプや軸の構造が異なるようです。(分解してないですけど。)

家族で、小型鏡筒を軽快豪快に振り回して、自力で明るい天体を接眼レンズに導入できそうで、楽しいと思います。

アップグレードキットのクラッチを切れば、モーターを回しっぱなしにして、いろんな天体を巡れます。

AZ-GTiが、自動導入、両軸エンコーダ、オートガイド、カメラコントロール、更には、プレートソルビングへの拡張性といった、ほとんど何でもお試しできるのに対し、AVANTにはシンプルさという他のベクトルの良さがあります。

アップグレードキットと広角レンズで、そこそこ手軽に家族で星野や写真を試せると思います。

子供たちにとって、やがて、もっと高度な星や機械や物理の世界へのゲートウェイになりうるのではないでしょうか。

アップグレードキットも含め、価格相応の構造と思います。操作感が粗雑な面もあります。でも、いろいろ試して、感じて、壊して、そこから人は育つのではないでしょうか。

小生のような変態老人でも楽しめます。

 

Img_4069

 

 

 

追記:2月11日、プチ改造、星撮影しました。

100円ショップで分度器を買い、赤緯軸の角度がわかるようにしました。

分度器2つを合体させて軸穴あけたものを挟んだだけですが、滑りません。

Img_4089

 

赤経軸にマスキングテープで時角を張り付けました。

Img_4085

 

 

1軸オートガイド化

最初は、小生の2軸駆動AZ-GTi赤道儀モードと同じFL50㎜のガイド鏡でしたが、FC65では、30秒露出でも星が変な形になりました。

そこで、ガイド鏡筒を、50mmから130mmに替えました。その結果、赤経軸RMSは、約3秒から約1.5秒に劇的に改善しました。

極軸をPHD2のドリフトアライメントで良く調節すれば、30秒露出ならば、FC65で成功率8割くらいでした。

ただし、2時間ほど経過すると、極軸がズレて来るのか、どこか捻じれるのか、星像が許容できないほど流れるようになりました。

 

ガイド鏡装着状況

カメラ重量でボトムヘビーなので、対物レンズカバーにありあわせのものをウェイトとして張り付けてます。

Img_4093

 

オリオン座M42中心部を撮る

FC65で撮影。オーバーサンプリング処理した画像に、以前セレストロンC5で撮った部分も比較として切り張りしておきます。

露出時間等の条件は異なりますが、どちらも似たような解像だと思います。

色に違いがあります。FC65は、C5に比べて、星周辺に色が付きます。

Fc65_c5_hikaku

2020.2.11

FC65 FL500mm F8 マルチフラットナー1.04使用

nikonD7100無改造 iso200 露出30秒×64コマ(32分)

角コマ300%オーバーサンプリング後に加算平均

弱くウェーブレット処理入れてます。

自宅。月が明るいです。1等星しか見えません。

 

セレストロンC5切り張り部分

2019.11.21

FL1250mm F10

nikonD7100無改造 iso800 120秒1コマ

オーバーサンプリング処理無し

筑波山付近

 

オーバーサンプリング処理の効果比較

上段:上の写真のFC65オーバーサンプリング処理画像の部分拡大

下段:FC65 30秒露出1コマの拡大(1コマだけなので、かなり露出不足です)

Hikaku

オーバーサンプリング処理すると、滑らかにはなりますが、画像データが大きくなって、小生の機材やアプリでは処理に限界があり、トリミングせざるを得ない欠点があります。

 

(了)

 

 

2020年1月23日 (木)

今日も全力GTi:(続)宇宙の目ん玉、大当たり:セレストロンC5直焦点

1.大当たり

深夜、東京湾方向へ向かう旅客機の右翼の赤色灯?が木星状星雲を横切りました。

これが宝くじだったら機材沼に投下し、業界に貢献していたに違いありません。

Dsc_2185_trm_135by135

2020年1月16日

SELESTRON C5  fl:1250㎜ F10 直焦点

nikon D7100無改造 中央部135×135ピクセルをトリミング

ISO:640  露出60秒 

AZ-GTi赤道儀モード 金属シムリング強化バージョン

PHD2オートガイド

 

同じコマの全景トリミング無し(APSC 6000×4000ピクセル)です。

白色灯のフラッシュも2か所あります。

Dsc_2185_cross_s

 

 

2.C5とFC65を比較(写真技量の進化遅く、すみません。)

(1枚撮って出しJPGと16枚合成をそれぞれ比較)

nikon D7100無改造

セレストロンC5は2020年1月15日、ISO640で撮影 

タカハシFC65(マルチフラットナー1.04使用)は2020年1月12日、ISO400で撮影

他は1.と同じ条件です。

画像の大きさ比は、焦点距離に比例させてます。

撮って出し画面では、3.75ミクロンピッチのピクセルが見えると思います。

16コマ合成画像は、双方とも、オーバーサンプリング後加算平均、更に弱くウェーブレット処理等をしています。

 

大気の揺らぎ、光学系の差、ガイドの振動、口径差、画像処理差などはあるでしょうが、

FC65が優れた解像力を示していると感じました。

Hikaku5

 

 

3.スケッチとカメラ内現像JPGとの比較

スケッチは、ダイアゴナルミラーを使用していますので、左右逆になっています。

セレストロンC5、AZ-GTi経緯台モード

小海町星フェスで購入したビクセンのアイピースLV10使用

Img_4022

 

比較:セレストロンC5、AZ-GTi赤道儀モード写真

2.の元画像のひとつの中心部2000×2000ピクセルをトリミング

Trmdsc_2124_2kby2k

 

次回は、AZ-GTiのウェイト軸などのプチ工作です。

(了)

 

 

 

2020年1月16日 (木)

今日も全力GTi:高橋製作所FC65 with FC/FS Multi Flattner×1.04

 

1.宇宙の目ん玉

NGC3242 木星状星雲 うみへび座

視直径40”×35”、明るい空に負けない輝度。

小口径ながら、解像に驚き。さすが、懐かしの高橋FC65。

Ngc3242hikaku

2020年1月11日午前零時ころ撮影(部分月食の月夜):自宅ベランダにて

 

右側写真:

鏡筒:高橋製作所FC65(65mm∮ F8)(シリアル番号から、1983年製と思われる)。

取って出し中央部をトリミング

フィルター不使用

ISO400  露出60秒、nikonD7100無改造

架台:AZ-GTi赤道儀モード(金属シムリング改造)

PHD2オートガイド

マルチフラットナー1.04使用

ピント合わせ:シュミットさんで昨年末購入したバーティノフマスク

 

左側写真:

右側と同条件60枚中から、良像16枚RAWデータを選択し怪しく加工

(約3倍にオーバーサンプリング後16bitTifへ→16枚分のデータを加算平均→軽くウェーブレット処理→さらに1.5倍くらいにオーバーサンプリング)

(使用ソフト:YIMG,Capture_NX2等)

 

 

元画像の1枚はこれ

(6000×4000を2400×1600にリサイズしてあります。画角は変えてません。)

中央にある青い点です。ものすごーく小っさいです。

Dsc_1838_s

 

今回は、AZ-GTiにFC65を載せました。周辺部の星像を、FCにも使えるマルチフラットナー1.04で改善してます。

架台には、三基光学さんの美しいアリガタで接続してバランスとってます。

なお、この鏡筒は、埼玉県の某used telescope店で、引き取っていただいた高橋65mm屈折赤道儀D型に入れ替わりで入手したものです。

「いつかはタカハシ」、大事に使いたいと思います。

 

Img_3956

 

Img_3940

 

 

2.AZ-GTi赤道儀モードのピリオディック・モーション

Gtiperiodic61min_trapesium_s

同夜のオリオン座M42付近です。

ウォームギア削りすぎちゃったバージョンのAZ-GTi、赤道儀モード、ノーガイド、

(露出30秒+インターバル3秒)×112枚(開始から終了まで約60分)

中央部の黒い正方形部分は、同一機材で撮影のトラペジウムを角度比較のために切り貼りしたもの。

ピリオディックモーションは、プラスマイナス30秒くらいでしょうか。

自分的には、自己研磨やりすぎでカタカタの隙間が空きましたが、振動波形は少し改善している印象です。

 

 

3.すばらしい。

タカハシ FC/FSマルチフラットナー1.04×

ピリオディックモーション検証の写真(30秒露光)は、星像の流れがほとんど無視できる水準だったので、連続16コマを加算平均、

少しだけ色調等調整すると、こんな雰囲気です。(何分、加工ノウハウが無いうえに、空が明るいです。)

マルチフラットナーの効果で、周辺も点像です。

M42_30sec_16exp_fc65_mf

 

フラットナーの効果比較

上が無し、下が使用したもの。切り出し位置は、上のオリオン座M42写真の左下隅付近。

Flattner

輝星の周りは最新機種に及ばないかもしれませんが、古い機材でも、とても効果がありました。

旧い鏡筒にも使えるフィールドフラットナーを企画したタカハシは良心的企業だと思います。

 

 

Jupneb_16_yimg_cnx2_r

 

(了)

2019年12月20日 (金)

メリークリスマス、そして良いお年を

1年間ありがとうございました。

2019年は、AZ-GTi購入から始まり、星祭り、改造工作、ブログ挑戦等、自分なりに全力でした。

今年リアルに、あるいはブログで出会った多くの皆様、天リフ様、ブログご覧の皆さま、望遠鏡ショップ様、ありがとうございました。ご迷惑をおかけしたこともあったと思いますが、どうかご容赦ください。

Img_3900

 

今年撮った一番好きな作品

夏の青いシャボン玉、M27です。これだけ多くの星々の中、外の宇宙人がきっと存在すると思います。

M27h_8_nxd_ss

20190805 野辺山にて。

初めて星祭りというものに参加した直後です。(原村星祭り)

AZ-GTi赤道儀モード、中古で入手したAi nikkor ED180mm f2.8をf4に絞る。

nikonD7100無改造、iso800 30秒*8枚

PHD2オートガイド

 

 

************

 

天文性向自己チェックシート(仮称:変態君)

で、今年は、自分の変態性に気づいた1年でもありました。

みなさんはいかがですか?

 

各質問につき、自分にあてはまる場合は〇、あてはまらない場合は×、なんとも言えない場合は△を選択してください。

 

質問1

ゴミ箱を見ると、いつも、シュミカセのフードに見える。(〇 × △)

質問2

ブルーインパルスの航跡を3秒間見つめてから答えてください。

Bluesl9

シューメーカーレビー第9彗星が木星の潮汐力で破壊された姿に見える。(〇 × △)

質問3

ジェット偵察機を3秒間見つめてから答えてください。(排気の輝きは、お絵かきで付けたものです。)

Dsc01130_aftbtrm

アフターバーナーのピンクの光輝に、Hα光やOiii光を感じてしまう。(〇 × △)

(2019年12月1日の百里基地祭では、見とれてしまって、アフターバーナー吹かしてる写真がありません。お絵かきです。ほんとにこんな近くに居たら、耳が壊れます。しかし、防振双眼鏡で観客席から見ていると、離陸急上昇時にはこれを控えめにした感じで見えます。高速流が定在波を生じつつ光ります。RF4は今年度で全機退役予定、根性入った素晴らしい飛行でした。)

 

質問4

ジェット戦闘機のHUD(ヘッドアップディスプレイ。緑に見える円板。)を3秒間見つめてから答えてください。

Dsc01130trm

ナローバンドフィルターに使えないかなあと思う。(〇 × △)

 

質問5

ロケット弾ランチャーを3秒間見つめてから答えてください。

Dsc01155s

AZ-GTiのちょっと大きなご親戚だと思う。(〇 × △)

 

質問6

公園で柴犬とすれ違うと、つい、「こたろうさん」と話しかけてしまう。(〇 × △)

 

質問7

「アプラナート光学系」という言葉に触れると、威厳にうたれ、思わず四国に向かって地面にひれ伏してしまう。(〇 × △)

 

質問8

地震を感じると、「Sam様、この建物のQ値は・・」と独り言してしまう。(〇 × △)

 

質問9

軽装甲車の写真を3秒間見つめてから答えてください。

Dsc01165s

遠征の昼仮眠に、あの窓カバーが欲しいなあ、と思う。(〇 × △)

 

質問10

ロール状のバウムクーヘン(お菓子)を見ると、望遠鏡のウォームギアに見える。(〇 × △)

 

 

 

 

 

採点方法

〇は1点、△は0点、×はマイナス1点として全問加算する。

 

判定:

 マイナス10~0点:普通人

 1点~+8点:オタク級

 +9点~10点:変態級。救いようがありません。

 

********************

 

世の中、いろいろ。望遠鏡業界も、機器が進化したり、代理店が変わったり、時代の変化を感じます。

カスタマーも、販社も、製造者も、皆、末広がりで幸せになりますように。

子供たちや若い人が自然に対して素朴な好奇心と慈愛を持ちますように。

理不尽ないじめが無くなりますように。

みんな健康でありますように。

 

小生は、来年は、何に挑戦しよう?


では、皆さま、よいお年を。

Img_3688-_051

(了)

 

**************

20191221付

チェックシート「仮称:変態君」 追加

 

質問11

「全問加算」という単語が画像処理用語に見えた。(〇 × △)

質問12

判定方法に、ノンリニアやノイズリダクションの概念を導入できないかと思う。(〇 × △)

質問13

トラックに積まれた土管がドブソニアンに見える。(〇 × △)

質問14

PAC3ミサイルシステムのフェーズド・アレイ・レーダーを見ると、イベントホライズンテレスコープに思いを致してしまう。(〇 × △)

質問15

金色っぽい鏡筒を見ると、名古屋城のエビ天(エビカツ?)たる金シャチを想起する。(〇 × △)

質問16

大阪のあべのハルカスのガラス外壁を見ると、人工衛星の太陽電池アレーに見える。(〇 × △)

質問17

名古屋の横井のあんかけスパゲッティのミラカンを見ると、すごくメラメラに強調したM42中心部を想起する。(〇 × △)

質問18

打ち上げ花火を見ると、超新星だ、と声を上げてしまう。(〇 × △)

質問19

SWATの「超・剛性」マルチ赤緯ブラケット広告を見ると、「Lambdaさんっシムリングをありがとう」とつぶやいてしまう。(〇 × △)

質問20

防災GOODS売り場で非常用保温アルミ蒸着シートを購入し、家で羽織り、温度勾配と熱流の減少を体感しようとする。(〇 × △)

(以上)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019年12月 6日 (金)

今日も全力GTi:静かなる修行

めたりっ子ちゃん、大丈夫かい?

前回の心痛むギア研磨やりすぎのあと、とても心配だった。

まず、自宅ベランダにて試写。

今回も稚拙な写真ですみません。

 

直焦点M42:自宅にて

ああよかった。

ガタはあるものの撮影できたので胸をなでおろす。

Dsc_0114_yimg_cnx2ss

20191130 0:33 

AZ-GTi赤道儀モード(めたりっ子ちゃんウォーム研磨バージョン)

セレストロンC5直焦点(焦点距離1250mmF10)

D7100無改造(APSC6000×4000ピクセル)300秒露出1枚撮り、iso200、

フラット、ダークなし。  PHD2オートガイド。

露出300秒の成功率は、5回トライして1回。300秒はこれまでの最長成功記録。

なお、露出180秒なら、成功率は7割程度だった。

YIMG, nikon CAPTURE NX-D,CAPTURE-NX2等で処理

 

 

筑波山にて:20191203

Img_3863

 

アンドロメダ座M31中心部

201191203、筑波山でいろいろ撮影。空は明るく、天の川すら見えません。

薄雲の合間に間欠的に露出。空が悪く、発色が自分の感性に合うように調整できなかったので、モノクロ化。

中心部にものすごく集光してるんですねえ。

M31_8_yimg_adj_cnx2s

20191203 19時~21時ころ 

AZ-GTi赤道儀モード(めたりっ子ちゃんウォーム研磨バージョン)

セレストロンC5直焦点(焦点距離1250mmF10)

ニコンD7100(APSCサイズ)無改造

180秒×8枚、iso1600、 フラット、ダークなし。 

PHD2オートガイド。極軸合わせSharpCap.

YIMG, nikon CAPTURE NX-D,CAPTURE-NX2等で処理

 

 

M31撮影時のPHD2画面

標的眼にM31が見える。

こたろうさんからのアドバイスも念頭に、いろいろパラメータを試す。

このときは、露出2秒。ウェイトは両軸ともバランス崩し。この晩は、子午線越えでいくつかの対称を撮影継続。

赤緯軸のネジは、事前にし少しだけ緩く調節してある。

RMS1.31秒は、これまででベストと思う。しかしながら、良い状態は6~8分くらいしか持続しない。そのうち修正パルスが溜り、ズズッと赤緯軸が大きく動く状況は、無改造時と変わらない。

極軸を極力正しく合わせると、より長時間良い状態が持続することを実感する。

Img_3861

 

 

 

オリオン座で試す

燃える樹をガイド撮影する

だんだんピントがずれてきてるのに、気づきましぇーーん。

光量は足りないし、星像は膨らんでますが、初めての燃える樹大写しです。天文再開し、今は写るだけで楽しいです。

Honounoki19_yimg_cnx2_nxds

20191203 22:30~23:40 ころ 

AZ-GTi赤道儀モード(めたりっ子ちゃんウォーム研磨バージョン)

セレストロンC5直焦点(焦点距離1250mmF10)、D7100無改造

180秒×19枚(露出57分)、iso3200、 フラット、ダークなし。  PHD2オートガイド

YIMG, nikon CAPTURE NX-D,CAPTURE-NX2等で処理

 

ピリオディックモーションを試す

20191203 23:50ころから約30分間

オリオン座の燃える樹付近でピリオディックモーション試写。

AZ-GTi赤道儀モード(めたりっ子ちゃんウォーム研磨バージョン)

ガイド撮影に続いて、PHD2を外して、ノータッチガイドに移行。露出180秒×10枚(コマ間インターバル3秒)

セレストロンC5(公称焦点距離1250mm)直焦点、ニコンD7100(APSCサイズ)

複雑な動き。極軸がどんどん大きくズレていく感じ。筐体や脚のよじれ、ミラーのシフト、軸受けやベアリング、いろいろな可能性があるだろう。原因不明。30分間で3分角ほどずれた。

写真(上が北)から、ウォーム(約10分間で1回転)に同期した赤経方向振幅は、プラスマイナス20~30秒程度ではないか。

 

Noguide_30mins-fig

 

 

馬頭星雲にトライする

ピントがかなりずれていたが修正不足のまま撮影してしまった。

ノーマルのシュミカセは星像がコマ収差等で甘い。そのうえ、合焦レバーが敏感だし、重力でミラーは動くし、首が痛くて液晶固定の我がカメラ背面はのぞきにくいし、ピントがつかみ辛い。アクロバット姿勢。

風がランダムに吹きはじめ、揺れる。小生の機体は、改造によりウォームギアにかなりのガタがあるからか、特に風に弱い感じがある。

空も透明度が悪くなってきたので、これで終了。

Batou29_3s

20191204 00:45~03:00 ころ 

AZ-GTi赤道儀モード(めたりっ子ちゃんウォーム研磨バージョン)

セレストロンC5直焦点(焦点距離1250mmF10)、D7100無改造

180秒×27枚(露出81分)、iso6400、 フラット、ダークなし。  PHD2オートガイド

YIMG, nikon CAPTURE NX-D,CAPTURE-NX2等で処理。周辺減光が激しいので、CAPTURE-NX2で補正。

 

 

AZ-GTi赤道儀モードのガイド性能

(改造機での個人的印象)

あくまでも、小生が改造した個体での、オリオン座付近のゆるーい試写を中心とした印象であり、良い子の無改造個体の印象ではありません。

 

1.PHD2を使用する場合

  • セレストロンC5(焦点距離1250mm)直焦点でも、180秒露出くらいまでは実用的。ガイドグラフを見ながらならば、300秒までいける場合があった。
  • 重くない望遠レンズならば、十分に実用的。

 

2.ノータッチガイドの場合

  • 自分のこれまでの経験では、180mm望遠レンズとD7100の組み合わせでは、露出30秒以下で、ある程度使用できた。
  • 広角レンズであっても、デジカメの長時間露出には無理があるだろう。分単位の角度の揺らぎがある。
  • CMOSカメラとSharpCapの組み合わせならば、自動的に画像のずれを補正してスタックしてくれるので、大丈夫ではないかと予想。(ただし、小生はまだ試みていません。)

 

3.風には弱い。

 

(了)

 

 

 

2019年11月28日 (木)

今日も全力GTi:大安のM87JET氏

なんだってやりすぎってのはあるもんさ。

そのおかげで人類ってのは進化してきたのさ。ニール・アームストロングだって、限界超えて月着陸船テストベッドを墜落させてた。

少しばかり削りすぎただけさ。多分ガイド撮影は大丈夫さ。

 

研磨終了時のウォームホイール

Img_3830

 

 

削りすぎちゃったウォーム。

中央がスリム化。

Img_3837-trm  

 

 

 

改善したかった症状:

極軸(水平回転軸)のウォームギアに偏芯が目立ち、円周の片方で隙間狭くしてウォーム固定すると、周の反対で無理が出て、ゆるゆるになったり、きつくて壊れそうになります。また、ウォーム自体も、高速導入すると回転に同期してぐおんぐおんと鳴ります。

 

 

今回作業プロセス

モノタロウから真鍮よりもアルミよりもずっと固い、炭化ケイ素の研磨材がとどきました。品代約700円。

グリースとミックスします。

目的は、自己研磨です。

Img_3827

 

作業台(水道1号)

回転や傾斜ができるので大活躍です。

Img_3829

 

 

研磨前

Img_3821

 

研磨材を塗る。

このあと、組み立ててキツイところは15回ほど、ゆるいところは4回ほど、synscanの速度8倍で自己研磨。やりすぎました。

  Img_3828

 

 

研磨後の美しいホイール(洗浄後)。

研磨剤がアルミに埋没しているとは思いますが、実用上問題ないと思います。

Img_3833

 

 

 

ああ無情、動作検証。

偏芯音は、無くなった。極めて滑らか。(減速遊星ギアや中継ギアの偏芯と思われる音は依然としてありますが、これは対処不能です。)

しかし、歯の形状がおかしくなったのだろうか、隙間なく密着するであろうとの予測に反し、ウォームの接触を調整してもガタがなくならないところが予想外。

対処:赤道儀としての撮影時には、赤経の荷重バランスを忘れずに不均衡にする。

 

室内での動作検証状況

Img_3840

 

 

おまけ:みなさん、注意してね。摩擦攪拌接合 ?

作業中に、仮組して回転をなじませていたところ、ウォームホイールが、雲台のアルミ接続円盤金具の滑り軸受け面とくっついてしまいました。カッターの刃をスペーサーとの接合面に差し込んだり、力を入れて少しずつ動かしたりして外しましたが、びっくりするくらい強く接着していました。なお、ステンレススチールとアルミは接着しませんでした。

アルミニウム同士の円筒状の摺動面に、小さなボツボツができて荒れていました。

原因は、何か固い異物(例えば、今回は炭化ケイ素粉の残留したもの)が入り込み、摩擦で界面での複雑ななにかが起こり、ぶつぶつが成長し、柔らかいアルミ同士が摩擦攪拌接合 (攪拌溶融)になったと推測します。

対処:摺動面のぶつぶつをドライバーやカッターで除去し、ごく少量のグリスを付けてはめ込みました。

Img_3831 

 

 

おまけのおまけ:

AZ-GTi赤道儀モード、ふくろう星雲、実験写

Hukurou9962_9999_yimg_nxd_adj_trm_s

2019/11/21  02時ころ。月、雲あり。

セレストロンC5直焦点、中央部トリミング

AZ-GTi赤道儀モード、めたりっ子ちゃん研削前のバージョン

PHD2オートガイド

ニコンD7100無改造 iso6400  良像120秒×32コマ

YIMG, CAPTURE NXDなど


筑波山付近

 

 

 

2019年11月22日 (金)

雨の日は穏やかに:星写真と三脚プチ改造

20191120~21、筑波山近くに行きました。深夜零時ころから晴れ間が出てきました。無風です。

相変わらずのど素人の写真ですが、失礼します。

 

M42

Test11s

20191121 01:00  セレストロンC5直焦点(1250mm F10)、AZ-GTi赤道儀モードめたりっ子ちゃんバージョン、

雲台金具は剛健君、本日の投稿後半のプチ改造サイトロンカーボン三脚&ハーフピラー使用

NIKON D7100,中央部4800×3200ピクセル(1.3倍の設定解除を忘れました)、

ISO800 露光120秒1枚撮り。

PHD2オートガイド、RMSは2~3秒角

 

PHD2を試行錯誤する

120秒くらいまでならば、7割くらいの成功率なのですが、未だに300秒だと成功率ゼロです。

いろいろパラメータをいじっても、なぜか、トレンドラインで緯度方向のずれが徐々に累積していきます。しばらくするとドカーンと修正が過度に動くこともあります。それでも、大局的には、すこしずつずれていきます。

ギアの摩擦の渋さか? PHD2アルゴリズムの影響か? 小生の操作に基本的に誤りがあるのか? ぜんっぜんわかりましぇーーん!

Img_3801s

 

 

蒼の地球照

Dsc_0050_shadow1s

20191121 05:35 セレストロンC5直焦点、

D7100、ISO200、露光8秒、カラーバランス太陽光。

本当に蒼いのか? しかし、この時刻、月面が地球の紺碧の太平洋に照らされていたに違いないと思うのです。

大気が透明な朝でした。

 

本日のプチ改造:三脚

 

1.ハーフピラーの子ネジによる固定を強化

今回はサイトロンのカーボン三脚にAZ-GTi用のハーフピラーを付けています。

まず、小さな3本ネジの固定強化です。浅い溝にネジ3本で重い鏡筒や架台を支えています。とてもしっかりしたハーフピラーですが、脱落が少しだけ不安です。

手工芸用の小さな電動ルータで、ネジ先がはまる2ミリメートルほどの窪みを3か所付けました。これで、少し小ネジが緩んでも、架台が外れる危険は減少するでしょう。不慮の回転も起こりません。隙間なくぴったりになる形状になるように、削るときは、試しながら少しずつ慎重に行いました。なお、穴の面は、ネジを締めると接合部が圧着するように、少しだけ斜面っぽくなるように削りを微妙に工夫してます。改造後数か月経ちますが、問題は生じていません。

Img_3783

 

2.カーボン三脚とハーフピラーとの接続強化

カーボン三脚の純正接続金具はEQ5等の赤道儀用と1/4インチネジ用(3/8インチネジへの変換用ネジ付き)の2種類が付属していましたが、金具2個とも同時に3/8インチネジで使いたかったので、EQ用の金具の方をプチ改造しました。つまり、

①ホームセンターで買った3/8インチネジの根元がわずかに太くてつっかえたので、通るようにネジ穴を丸棒状のヤスリで僅かに広げました。ねじの形態によっては、この作業は不要と思います。

②ハーフピラーの台側面(塗装の下はアルミで柔らかい)を一か所だけ削り、架台の回転止めのピンとの干渉を解消しました。(丸棒状のヤスリ使用。)

(なお、小生は、金具に更に汎用性を持たせたかったので、架台回転止めのピン(接着剤とさらに小さな金属ピンでしっかり固定されている)を外せるようにしました。つまり、金づち、釘、ペンチ、腕力で小さなピンを抜きました。)

 

③おまけとして、ハーフピラー金具底面もプチ改造。平らなヤスリを使い、塗装をほんとにほんとに慎重に平らに削ってアルミを露出させることにより、金具とハーフピラーの接触面の塗料の曖昧さを排除しました。(写真で黄色い紙の色が露出アルミ面の銀色に映りこんでいるのが見えると思います。)また、ハーフピラー底面の円周の外縁の端まで三脚金具のドーナツ型の面にしっかり圧着されるので、3/8インチネジの通る中央部は浮かんでいるものの、剛性はとても高いと感じます。

手作業でのヤスリは、削りすぎると接触面の平面性がだめになり泥沼に陥りますので、注意深く少しだけ、塗装面がなくなるくらいのほんの僅かだけ行う必要があります。自己責任ですよー。

Img_3785 Img_3784

 

Img_3479

 

(了)

 

 

 

 

 

 

 

 

2019年11月15日 (金)

今日も全力GTi: 剛性追及、めたりっ子ちゃん(その2:終わり)

「めたりっ子ちゃん」極軸固着するの図(20191109暫定バージョン)

Img_3688-_051

 

 

なんとか調整して20191110バージョンへ移行。

(調整個所については本記事の後半に詳述。)

 

オートガイドテスト状況

20191110バージョンでPHD2オートガイドをテスト。20191112実行。

目視で南に向け、極軸合わせなし。誤差が2~3度あるでしょう。

Img_3750-_001

 

PHD2画面。赤緯軸で補正パルス連発、やっと軸が動いたが行き過ぎ(オーバーシュート)したと思われる。平均誤差はプラスマイナス4秒角程度か。今後種々の調整を考えたいです。

 

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赤緯軸動作のヒステリシス改善状況動画

こんな組み立てで撮影しました。

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シムリング交換前がこれ

AZ-GTi赤道儀モード、シムリング交換前の動作特性です。

遠方のビル屋上の赤色灯を撮影。
セレストロンC5使用、正立プリズムを通して古いコンデジで撮影しており、上下左右は、ナチュラルです。
赤緯方向に動かすと、赤経方向に20秒角くらいまず動いてから赤緯方向に動作しており、ヒステリシスを描いています。

これは、オートガイド不良の原因になる可能性を感じます。
ヘアライン間隔は、30秒角から40秒角の間と思います。

 

シムリング交換後がこれ

AZ-GTi赤道儀モード、シムリング4枚すべてをステンレス製に交換した後の、動作特性です。20191110バージョン。
セレストロンC5使用、正立プリズムを通してコンデジで撮影しており、上下左右は、ナチュラルです。

ぶるぶるという横方向の大きな振動は、ほとんど水平方向のビルの赤色灯を見るために、やむを得ず三脚を目いっぱい伸ばしたためで、水平回転方向のねじれ剛性が著しく低下しているからです。めたりっ子ちゃん自体の基本剛性にはすごいものがあります。


赤緯軸方向の動作をしても、ヒステリシスは小さくなっています。しかしながら、動作遅れ(モーターが回転始めてから星像が動き始めるまでのタイムラグ)は、改善しません。むしろ、赤緯方向は、動き始めの時間遅れが増大しています。原因不明。

また、この動画ではわかりませんが、三脚を最短にして星を眼視した印象では、①全金属化により、剛性が圧倒的に向上し振動数は数倍になり振幅も激減した感触があるものの、②振動の内部損失が減ったためか、振動の減衰時間はかえって長くなった、という印象があります。

なかなか、すべてがうまくはいきません。グリスの工夫、振動エネルギーを早く消費する工夫、その他いろいろ必要でしょう。

追記:2019年11月14日、ヒステリシスがなぜか再発してしまいました。赤緯軸の締めが磨滅で微妙に緩くなったようです。

 

 

 

20191109暫定バージョンから20191110バージョンへの調整個所
ポイントは、

1.極軸を締め付けるメガネ穴リングの締め加減調節(極軸固着回避)

2.極軸ステンレスシムリングのグリス拭き取り(クランプ固定力強化)

3.極軸ウォームホイールとウォームのシリコン系グリス除去およびリチウム系グリスへの交換。ねじ締め直し(赤経方向不安定挙動回避)

4.赤緯軸を締め付けるリングネジの締め加減調節(赤緯軸渋さとガタの調節)

5.水平軸(極軸)駆動モーターのエンコーダローターの筐体への接触対策

 

具体的作業

1.極軸を締め付けるメガネ穴リングの締め加減調節(極軸固着回避)

メガネ穴?のあるリングねじを固定している2本の極小イモネジを緩めたのち、特殊なペンチで締め付け度合いを調節します。

これが微妙で、リング角度で5度ずれると、軸回転の渋さが大きく変わるほど敏感です。シムリングがぶよぶよした不織布から金属化された効果と思います。

Img_3690-_053

 

締め付け度合いが決まったら、極小イモネジを細い6角レンチで締めて固定します。このとき、小生のやり方ですが、力を込めてしっかり固定するイモネジは、1本だけ(赤丸のマーカーしました。)です。なぜなら、暫定バージョン(20191109バージョン)では2本均等に強く締めたにも関わらず、メガネ穴リングがトルクに耐えきれず、緩んで滑り締めあがってしまい、結果として今回の固着を生じたと推測するからです。これまでも、類似の機構のトラブル対処として、1本だけで強く締めて、対角部分が広い接触面積でしっかり摩擦固定されるように工夫してきました。その応用です。残る1本の極小イモネジは、抜けない程度に軽く締めたにすぎません。これは、あくまで、小生の個人的感想による対処です。

Img_3705-_063

 

2.極軸ステンレスシムリングのグリス拭き取り(クランプ固定力強化)

暫定バージョンの赤道儀モードでは、極軸(水平回転軸)のクランプ固定力(ストッピングパワー)に依然として不足を感じたため、グリスを紙でほとんど拭きとりました。拭き取ると、クランプフリー時は回転がザリザリで不快になりますが、小生は強い固定力を優先しました。

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3.極軸ウォームホイールとウォームのシリコン系グリス除去およびリチウム系グリスへの交換。ねじ締め直し。(赤経方向不安定挙動回避)

赤経方向の高速導入方向切り替え時に星像がひどく揺れる挙動及び赤緯軸方向に動かすときのヒステリシス様の挙動はを改善するために、①極軸(水平回転軸)ウォームホイールを、洗剤でよく洗浄し、いったん塗布したシリコーン系と思われるねばねばグリスを完全に除去しました。ウォームも、付着グリースを極力除去しました。そして、よりサラサラ感のあるリチウム系のグリスを、少量付けました。②また、ウォームと駆動モーターのアセンブリの取り付けネジ2か所を摺動するが曖昧性が極力無いように締め直しました。同時に、リチウム系のグリスをわずかに付けました。

グリースが、潤滑性を持ちつつ圧力を加えると固化するようになればいいなと思いました。つまり、かつて日産自動車が儲かる商売にはならなかったけれども、エクストロイドCVT(日本精工の精密加工と出光興産のオイル技術らしい。出光が点接触部の高圧で固化する特殊潤滑オイルを開発したと記憶。)に使用したような物性のグリスができないでしょうかね。

軸の頭に、試行錯誤したイモネジによる名誉の傷跡が見えます。

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モーター回転検出エンコーダー、ミニ四駆みたいなモーター、同軸減速ギア、中継ギア、ウォームが一体化したアセンブリーが、2か所のネジで、バネの力でウォームホイールに圧着する構造です。少し力がかかるだけで、ウォームが浮く構造です。ゆくゆくは、ギリギリまで隙間無くすように調節していく予定。(これは、駆動系損傷のリスク高い危険行為です。良い子は禁物です。)

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4.赤緯軸を締め付けるリングねじの締め加減調節(赤緯軸渋さとガタの調節)

ゆるくなったので、固着しない程度で、きつめに調整しました。しかし、リングねじの僅かの回転(5度くらいの回転)で渋さが大きく変わるので、実際の使用では、気温の変化や経時変化でどうなっていくのか、興味深いです。なお、極小イモネジの1本だけ締める手法は、水平軸(極軸)の場合と同様です。

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5.水平回転軸(極軸)駆動モーターのエンコーダローターの筐体への接触対策

 

モーターに直結して、昔のマウスに使われていたような、小型の回転検出エンコーダローターがついているのですが、それが筐体に接触していました。こすれたのでしょう、黒い跡がついていました。思えば、ときどき「カカカッ」という音がしていましたが、関係があったのかもしれません。写真の筐体底面赤丸の左右に線上の黒いのが跡です。これも、ひょっとしたら、高速導入方向切り替え時に星像がひどく揺れる原因かもしれません。そこで、筐体のアルミを少し削りました。

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削った後(小型の手工芸用ルータを使用。小さなルーターがあると、なにかと工作に便利です。)

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接触は改善しました。

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最後に: まとめ、考察等

総じて、シムリング全金属化は、半端ない基本剛性増加をもたらしましたが、AZ-GTiは、そもそも赤道儀モードではなく、本来の経緯台モードが正しい使用方法と思います。両軸や駆動系の構造は、経緯台としての使用が前提だと思います。

 

1.全シムリング金属化による基本的剛性の向上は、著しいです。腕で力入れても、たわみ激減です。鉄腕アトムが10万馬力から100万馬力にパワーアップしたみたいです。でも、耐久性や安定性には不安があります。頻繁な調整が必要かもしれません。


2.金属シムリングに交換しても、駆動系ギアに起因するバックラッシュには効果がありません。また、ウォームホイールにウォームがバネの弾性で常時圧着されるという構造ですが、この構造も疑問です。これらの点は、金属シムリングでは、解決しません。

3.高い剛性とクランプ力と操作性の調和のために、極軸(水平回転軸)を締め付けるメガネ穴リングねじの締め付けが重要かつ繊細です。また、赤緯軸と軸穴の隙間による生来のガタには、赤緯軸のリングねじを微妙にきつくしめると効果がありますが、水平軸同様、締め付けが重要かつ繊細です。

4.グリースも難しく、結局のところ、極軸(水平回転軸)の今回交換シムリングのグリースは紙できれいに拭き取りましたので、ほとんど残留していません。これは、かなり試行錯誤した末の暫定バージョン(20191109バージョン)ですら、赤道儀モードでは、クランプ力に不足を感じたからです。グリースほぼなしでは、クランプフリーで手動回転すると極軸(水平回転軸)は不快なザリザリ感がありますが、小生は、赤道儀モードで必要な強いクランプ力を得ることを優先しました。なお、経緯台モードならば、Lambdaさんのようにグリースを使用して快適にするのが適切ではないかと思いました。

5.小生の観察では、赤緯軸(上下動軸)のシムリングは、不織布みたいで実測厚さ1.2ミリでしたが、これでは厚さ不足でウォームホイール歯とウォームの軸の位置がずれているように見えました。小生には、厚さ1.8ミリ程度必要に見え、セミオーダーにおいて可能な2ミリ厚を選定しました。ただし、小生の個体のウォームホイールの歯の切削自体が、この位置ずれをある程度考慮しているようにも見受けられるのですが、削りがホイール円周の場所によって一定でなく、実際のところ、よくわかりません。オーダーするときのサイズは、自己責任で判断する必要があると思います。

6.上下動軸のテフロンリングは、摩擦が少ないのは素敵なのですが、剛性に不足を感じたので2枚とも金属化しました。しかし、金属リングの場合、剛性は抜群ですが、締め付けリングの僅かの締めの変化(5度くらい)で回転の渋さやガタ発生が大きく影響を受けます。赤緯方向に鏡筒を動かすと、赤経方向にも少しぶれるという現象に通じているのかもしれません。対処として、薄手の金属リングとテフロンリングの併用という方法もあるかもしれません。

7.極軸(水平回転軸)のクランプはクランプ力に難のある構造と感じます。他方、今般Sky Watcher社から発表のAZ-EQ AVANTでは極軸体は赤緯軸体と同じ構造に見えるので、改善されているかもしれませんね。楽しみです。小海星フェスでもっといじればよかった。

8.赤緯軸(上下動軸)は、クランプの回転をスラストベアリングで逃がす構造であり、メリットも感じました。クランプを締めるときに釣られて軸が回転する量が極めて少なく、また、クランプの固定力も大丈夫な水準でした。

9.赤緯軸(上下動軸)は、無改造テフロンリングのままでも、望遠鏡アリ溝金具を外して、軸締め付けリングネジをわずかに締めるだけで、かなりの剛性向上を体感できました。

10.いずれにせよ、AZ-GTiは、日曜大工程度でいろいろ楽しめる、素敵な素材です。

 

ああ疲れた。今日も全力変態ってしまいました。

(了)

 

 

 

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